硬腦膜下電極革新醫學科技,為癲癇患者帶來新希望
近日,東京工業大學(東工大)和橫濱市立大學(橫市大)共同宣布,由兩所大學的研究團隊一同開發出「硬腦膜下電極」,其厚度約8微米,能夠像保鮮膜一樣輕柔而緻密地覆蓋大腦,而且其厚度足以記錄電位以及在大腦表面產生的電極刺激。詳細資訊已發表在有關基礎研究和產業之間的新材料應用學術期刊《Advanced Materials Technologies》中。
當患有慢性腦疾病癲癇的病患即使服用抗癲癇藥物也無法抑制發作時,會被稱為「難治癲癇」,在日本國內約有30萬人。在難治癲癇的手術治療中,往往會需要「皮質腦波圖」追蹤發作原因,然而,傳統的硬腦膜下電極存在著一些問題,例如電極與腦組織之間的機械特性不匹配,導致電極在記錄過程中移位,伴隨著留置時也會造成腦壓增加。
針對這些問題,近年透過電極刺激來調節腦功能活動的「神經調節」,發作時即以電極刺激抑制異常神經活動的腦部位的「發作反應型腦刺激療法」,還有水凝膠和聚酰亞胺薄膜等柔軟電極也備受關注,但目前尚未開發出可以長時間穩定進行皮質腦波紀錄和電極刺激的產品。
對此,研究團隊致力於開發能夠緊密貼合在大腦表面的硬腦膜下電極,他們將導電的金奈米墨水印刷在「彈性體」(一種具有橡膠般彈性的高分子材料)薄膜上,再透過電能和機械特性評估來優化電極結構,開發出能夠在多個點進行皮質腦波記錄和電極刺激的薄膜電極。由於該薄膜具有優異的腦皮質追蹤特性,因此有望減輕需要進行顱內電極植入手術的癲癇患者的負擔和併發症。
該研究團隊將在日本醫療研究開發機構和科學技術振興機構的支援下,與醫療器械新創公司合作,進一步開發可連接此薄膜電極的埋入式無線供電裝置,並致力實現未來完全埋入式診斷和治療一體化裝置的目標。
資料來源:my navi新聞(2023-09-19)
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